[發(fā)明專利]一種常壓等離子體協(xié)同堿處理聚酯纖維或織物的減量方法

有效

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• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102644194A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高明;郭穎;石建軍;張菁
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學
• 主分類號: D06M10/06
• 分類號: D06M10/06
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚酯纖維或織物的減量方法領(lǐng)域，特別涉及一種常壓等離子體協(xié)同堿處理纖維或織物的減量方法。

背景技術(shù)

作為產(chǎn)量最大的合成纖維，聚酯纖維及織物以高強度、高彈性、優(yōu)良的耐磨性和耐光性等特點，廣泛應用于衣料、各種裝飾布料以及其它工業(yè)用纖維制品。但其本身固有的疏水性、極光效應和較差的懸垂性，限制了聚酯纖維或者織物在某些方面的應用。為了改善這些性質(zhì)，工業(yè)上常采用堿減量方法進行處理。即在100℃左右的溫度和一定濃度的NaOH水溶液中，聚酯分子的酯鍵和NaOH反應，發(fā)生水解，在聚酯纖維表面形成大小不一的微凹坑，生成不同聚合度的水解產(chǎn)物，使聚酯纖維的質(zhì)量減少15％以上，減少光滑的纖維表面對光的直接反射，使光在纖維表面發(fā)生漫反射，使其具有真絲般的光澤和柔軟性，同時提高其吸濕性、染色性等，已經(jīng)成為聚酯生產(chǎn)的常規(guī)過程。但堿減量過程最終伴隨著苯甲酸納鹽、乙二醇等小分子水解產(chǎn)物的大量生成與回收處理，堿的利用率低和回收問題，高溫的能耗問題，堿減量后的織物容易發(fā)飄，懸垂性下降等，是高能耗高污染的過程。

近年來，國內(nèi)外學者對改善堿減量處理方法進行了大量的研究。中國專利CN101736571A公開一種聚酯織物可控堿減量的方法。此法采用高溫高壓，并添加具有滲透、潤濕和分散特性的離子表面促進劑，可使減量均勻，堿利用率達95％以上。但該法需要120-130℃高溫及高壓，以及額外的陰離子添加劑，對設(shè)備的要求高，在實際生產(chǎn)中會產(chǎn)生較大的能耗。

中國專利CN102051806A公開一種面料堿減量處理方法。此方法是將聚酯織物先用雙氧水進行浸泡，再放入堿槽進行堿減量處理。該方法利用雙氧水低溫下的強氧化作用，使纖維表面發(fā)生預水解，可以顯著的降低堿處理溫度。但該法在降低處理溫度的同時，也帶來額外的雙氧水的添加。

日本專利JP2005002527A公開一種聚酯纖維堿減量促進劑及其減量加工方法，此方法是采用可回收的乙醇作為堿減量促進劑。日本專利JP10317276A公開的方法是采用乙二醇和氫氧化鈉作為堿處理溶液，在較低的堿濃度的條件下即可具有良好的減量重現(xiàn)性。這兩種方法都很好地解決了促進劑殘留的問題，并且降低了堿的濃度。但減量過程中的堿處理溫度并沒有顯著降低。

這些化學方法對堿減量過程的改善取得了一定效果，但并沒有顯著減少化學試劑的使用，因此研究人員提出了一些物理方法。

中國專利CN1303970A公開了一種微波堿減量的方法。此法是將浸軋堿液后的聚酯織物經(jīng)過微波處理進行減量，可以顯著降低處理時間，減少工業(yè)能耗和污染。日本專利JP9256269A公開的方法是聚酯織物經(jīng)低壓水銀燈紫外光輻射后，浸入不加促進劑的堿溶液中進行處理。此法降低了堿的濃度和處理時間，而且不使用促進劑。但兩個專利都沒有討論達到柔和光澤和手感時織物的減量率，也沒有討論微波或者紫外光照射對織物力學性能的影響。

低溫等離子體含有數(shù)電子伏特的能量較高的電子和其他高能活性粒子，足以使聚酯纖維或者織物表面分子發(fā)生斷鍵裂解，使材料表面產(chǎn)生物理和化學的變化，從而改善材料的表面性能，雖然等離子體氣體溫度略高于室溫，但不影響材料本體的性質(zhì)，具有操作簡單、加工速度快、處理效果好、節(jié)能無污染等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于微電子行業(yè)的刻蝕、封裝等方面。國內(nèi)外均有將低溫等離子體技術(shù)應用于聚酯纖維織物堿減量過程的研究，但是這些產(chǎn)生低溫等離子體的裝置和設(shè)備大都需要昂貴的真空系統(tǒng)，不利于纖維織物低成本連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種常壓等離子體協(xié)同堿處理聚酯纖維或織物的減量方法，該方法操作方便，加工速度快，設(shè)備簡單，處理效果好，處理后的聚酯纖維或織物，減量均勻穩(wěn)定，具有蠶絲一般的光澤，柔軟性和懸垂性好，強力損失小，綜合性能更加優(yōu)化。

本發(fā)明的一種常壓等離子體協(xié)同堿處理聚酯纖維或織物的減量方法，包括：

(1)將聚酯纖維或織物在常壓反應性等離子體氛圍中進行處理；所述的常壓反應性等離子體采用的電源頻率范圍為20-4000kHz，功率30-1000w，調(diào)制脈沖頻率1-50kHz，占空比1-99％；

(2)將步驟(1)得到的處理后的纖維或織物浸漬在堿溶液進行堿處理，反應結(jié)束后，經(jīng)水洗、烘干，即可。

步驟(1)中所述的常壓反應性等離子體采用陶瓷、聚四氟乙烯等介質(zhì)阻擋放電，在常溫常壓的環(huán)境下產(chǎn)生。

步驟(1)中所述的常壓反應性等離子體的放電氣體為O₂、N₂、Ar氣體中的一種或幾種。